電鍍廢水處理及回用工藝

在生產(chǎn)制造業(yè)，時(shí)常有電鍍廢水產(chǎn)生和排出，若未能有效處理電鍍廢水，將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染和破壞。傳統(tǒng)處理工藝已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)實(shí)要求，需進(jìn)行新工藝設(shè)計(jì)，在保證處理效果的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)回用。

1、工藝設(shè)計(jì)：如果將生產(chǎn)制造銅質(zhì)散熱器作為核心，實(shí)際的生產(chǎn)制造時(shí)，很多黃銅件都要經(jīng)過(guò)化學(xué)除油與酸洗，而且還有 很多鋼鐵件需實(shí)施電鍍加工，加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定量電鍍廢水，廢水中，往往含有很多有毒有害物質(zhì)，如鐵離子，鋅離子，六價(jià)鉻和銅離子 等。若未能有效處理這些廢水而直接排放，將造成及其嚴(yán)重的污染，甚至危害到水域附近居民身體健康。為有效消除這一污染，減少有害物質(zhì)，需要分析并制定合理可行的處理流程及參數(shù)。

1、廢水水質(zhì)：六價(jià)鉻離子含量在1.0~7.0㎎/L范圍內(nèi)，不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（不超過(guò)0.5㎎/L）；

                      總鉻含量在2.0~14.0㎎/L范圍內(nèi)，不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（不超過(guò)1.5㎎/L）；

                      銅離子含量在9.0~950.0㎎/L范圍內(nèi)，不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（不超過(guò)1.0㎎/L）；

                      PH值在2~12范圍內(nèi)。

2、六價(jià)鉻還原：對(duì)于化學(xué)沉淀法，其基本原理為先在弱酸環(huán)境下將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，再將PH值調(diào)整至7以上，促使三價(jià)鉻形成沉淀物。還原時(shí)，PH值應(yīng)控制在1.5~2.5范圍內(nèi)，不同金屬離子的沉淀PH值有所不同，具體為：

(1)當(dāng)pH值為5.5時(shí)，三價(jià)鉻離子開(kāi)始沉淀，當(dāng)pH值在6.3~6.5范圍內(nèi)時(shí)，三價(jià)鉻離子大量沉淀，當(dāng)pH值為9.2時(shí)，三價(jià)鉻離子重新溶解;

　　(2)當(dāng)pH值為5.8時(shí)，銅離子開(kāi)始沉淀，當(dāng)pH值為7.5時(shí)，銅離子大量沉淀;

　　(3)當(dāng)pH值為7.6時(shí)，鋅離子開(kāi)始沉淀，當(dāng)pH值為8.3時(shí)，鋅離子大量沉淀，當(dāng)pH值超過(guò)11時(shí)，鋅離子開(kāi)始溶解;

　　(4)當(dāng)pH值為2.8時(shí)，三價(jià)鐵離子開(kāi)始沉淀，當(dāng)pH值為3.5時(shí)，三價(jià)鐵離子大量沉淀。

　　根據(jù)以上pH值范圍，先添加酸將pH值調(diào)整至1.5~2.5開(kāi)始對(duì)六價(jià)鉻實(shí)施還原，再添加堿促使生成的三價(jià)鉻開(kāi)始生成沉淀。此時(shí)需要耗費(fèi)大量酸、堿，提高成本，并且還會(huì)產(chǎn)生大量的污泥。對(duì)此，將硫*亞鐵作為還原劑，能有效解決這一問(wèn)題，這是因?yàn)樵撨€原劑基本不會(huì)受到pH值作用影響，充分利用此特點(diǎn)在當(dāng)pH值小于或等于6.5時(shí)，無(wú)須對(duì)pH值進(jìn)行調(diào)整，即可完成六價(jià)鉻還原。二價(jià)鐵氧化生成三價(jià)鐵以后，和其他金屬離子共同存在的實(shí)際情況下，沉淀產(chǎn)生pH值將有所降低。氫氧化鐵能實(shí)現(xiàn)絮凝，為后續(xù)絮凝沉淀奠定良好基礎(chǔ)。充分借助硫**亞鐵與三價(jià)鐵各自優(yōu)勢(shì)，可將發(fā)生絮凝沉淀時(shí)的pH值調(diào)整至6~8，這即為從排水口中流出的廢水pH值。

　　根據(jù)以上原理，對(duì)廢水實(shí)施還原處理，結(jié)果為：

　　(1)1#水樣：pH值為6.0，經(jīng)處理后，鉻含

量變?yōu)?.002mg/L;

　　(2)2#水樣：pH值為6.5，經(jīng)處理后，鉻含量變?yōu)?.004mg/L;

　　(3)3#水樣：pH值為7.0，經(jīng)處理后，鉻含量變?yōu)?.016mg/L;

　　(4)4#水樣：pH值為7.5，經(jīng)處理后，鉻含量變?yōu)?.006mg/L;

　　(5)5#水樣：pH值為8.0，經(jīng)處理后，鉻含量變?yōu)?.005mg/L;

　　(6)6#水樣：pH值為9.0，經(jīng)處理后，鉻含量變?yōu)?.007mg/L。

　　可見(jiàn)，將硫*亞鐵作為還原反應(yīng)的還原劑，能克服pH值造成的影響和干擾，同時(shí)減少運(yùn)行過(guò)程中的成本。

　　1.3 銅離子、鋅離子與鉻離子沉淀

　　如前所述，這三種金屬離子開(kāi)始大量產(chǎn)生沉淀的pH值在6~9范圍內(nèi)，當(dāng)三價(jià)鐵離子和其他金屬離子一同存在時(shí)，通常6~9的pH值范圍即可符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

　　相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果為：

　　(1)1#水樣，pH值為6.0，銅、鋅、三價(jià)鉻和總鉻含量分別為0.60、0.025、0.020和0.032mg/L;

　　(2)2#水樣，pH值為7.0，銅、鋅、三價(jià)鉻和總鉻含量分別為0.89、0.200、0.004和0.087mg/L;

　　(3)3#水樣，pH值為8.0，銅、鋅、三價(jià)鉻和總鉻含量分別為0.36、0.025、0.004和0.022mg/L;

　　(4)4#水樣，pH值為9.0，銅、鋅、三價(jià)鉻和總鉻含量分別為0.30、0.025、0.002和0.025mg/L。

　　為加快沉淀速度，保證沉淀效率，需要選擇適宜的絮凝劑。經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)可知，可采用PAM與PAC混合而成的絮凝劑。以水質(zhì)情況為依據(jù)，通過(guò)試驗(yàn)將PAC用量控制在0.1~0.2g/L范圍內(nèi)，將PAM用量控制在0.002~0.004g/L范圍內(nèi)。相比之下，PAM用量相對(duì)較小，生成沉淀的速度快，已經(jīng)破壞的絮凝物可以二次絮凝，且具有良好的濾渣脫水性。其中，二次絮凝對(duì)本工程尤為重要，因?yàn)樘幚韽S的反應(yīng)池較低，而沉淀池很高，要采用泵機(jī)把廢水傳輸?shù)匠恋沓兀嵘龝r(shí)絮凝物必定遭到破壞，若沒(méi)有這一特點(diǎn)，則無(wú)法再次生成沉淀。為保證沉淀效率，按照淺層沉淀基本理論，隨池深的不斷減小，沉淀效率將越來(lái)越高，通過(guò)對(duì)蜂窩斜管的設(shè)置能縮短沉淀的用時(shí)，使出水水質(zhì)達(dá)到預(yù)期[3]。此外，為進(jìn)一步保證回用水整體質(zhì)量，需要對(duì)完成沉淀的水實(shí)施二次過(guò)濾，到滿足回用要求為止。